2.4 传感与控制 ---温度报警器 教学设计-浙教版（2019）高中信息技术必修 2.docxVIP

2.4传感与控制

---温度报警器

课程标准模块必修模块《信息系统与社会》

使用教材浙江教育出版社必修2《信息系统与社会》

单元名称传感与控制建议

课时1课时

一、教材分析

本节内容选自浙江教育出版社高中信息技术必修2《信息系统与社会》中第二章第四节传感与控制。学生对于传感器的概念有所了解，但是没有具体完整的概念，通过硬件电路的连接，有助于学生认识传感器，锻炼动手能力，进一步理解传感与控制机制。教学内容设计让学生从生活实例中体验感受温度报警器的应用，并在合作探究中利用micro:bit设备控制计算机，通过python编写程序，鼓励学生自主研究，进而为本章项目式智能家居系统搭建奠定基础。

二、学情分析

授课对象为普通高中一年级学生。

【知识基础】通过必修1的学习，学生已经具有一定的python编程基础，了解python语言中常用的语法语句。通过必修2第一章节的学习，学生对信息系统和信息系统的组成、功能等有了一定的认识。

【认知能力】学生对新知识感兴趣接受能力比较快，但计算机水平有差距，水平高的学生和一般学生的认知能力、思维能力不同，所以课堂中注重通过学生互相交流学习，小组合作探究。

【学习特点】本节课教师充分利用micro:bit设备套件和BXYPythonEditor，提供温度传感器、蜂鸣器和数字发光灯等实验部件，通过温度报警器的硬件搭建，程序编写开发的实践，进一步理解传感与控制机制，提高利用信息系统解决问题的能力。

三、学习目标

1、认识传感器

2、掌握温度报警器的硬件连接

3、通过Python程序编写，获取温度传感器信息

4、连接温度报警装置。

四、学习重点及难点

1.学习重点

（1）掌握温度报警器的硬件连接

（2）通过Python程序编写，获取温度传感器信息

2.学习难点

体验基于micro:bit平台完成传感器采集信息，并通过逻辑设计完成控制的过程。

五、开放性学习环境

信息技术实验室，配置有安装BXYPythonEditor的计算机，提供micro:bit设备套件等实验部件，例如micro:bit主板、扩展板、温度传感器、蜂鸣器、发光灯等

六、教学过程

教学环节

教学过程

学生活动

设计意图

情景引入

播放智能家居系统视频，让学生感受给人们提供的安全舒适的生活环境。

沉浸式感受智能家居系统的作用。

通过学生熟悉的电影片段，引发学生的兴趣和思考。

前课回顾

复习上节课学习的内容，回顾传感器相关的理论知识，引出课题：信息系统的传感与控制----温度报警器。

朗读知识点进行回顾

复习理论，为后面的体验打基础。

新课感知

教师对micro:bit套盒硬件做简单介绍，让学生思考今天用什么部件来演示温度报警器工作原理？

学生认识套件中的传感器，为后续学习做好铺垫。

教师对学生未知领域的知识进行简单的介绍，为系统搭建做好准备。

探究任务一：获取实时温度

教师讲解温度传感器工作原理。演示micro:bit主控板、扩展板及温度传感器连接方法，结合教师讲解以及提供的学习任务单，完成电路连接第一步：主控板搭建。电路连接第二步：采集环境中的温度。

学生以小组为单位完成温度传感器硬件的初步搭建。

结合教师的讲解，并以提供的学习资料完成硬件的搭建，为使用温度传感器获取数据做好准备。

探究任务二：连续探测实时温度

教师演示使用“温度传感器”，利用BXYPythonEditor进行烧录程序的过程，同时演示温度传感器获取数据的代码。从单条数据过渡到连续探测温度，引出循环结构while语句。

教师演示获取单条信息代码，学生完成连续实时监测。

教师对学生未知领域的知识进行介绍，为温度报警器开发做准备。

交流探讨

发现学生操作过程中遇到程序语法的问题，指导学生互相纠错修改，分析问题出现的原因。

对语法错误地程序进行指错修改，找出错误原因。

通过发现问题解决问题，提高学生解决问题的能力。

交流探讨

教师引导学生思考测量的温度在生活中应用在哪些方面？通过大家手中的设备，如何提醒我温度的变化？引出后续报警装置。

思考温度在生活中的应用？如何提醒我温度的变化？

引导学生思考自主探究，为后续的报警装置的连接做好铺垫。

探究三：连接温度报警装置

1、结合分析，完成声音报警装置蜂鸣器的连接。引导学生思考开启或关闭的条件，完成逻辑控制条件的设计，引出if.....else....分支结构，补充完整学习包中的程序代码。

2、完成发光灯的连接，引导学生组合应用两种部件，分析使用多分支结构if.....elif....语句。

3、导入声音模块。结合分析，完成蜂鸣器的连接，补充完整程序代码的文件。

结合分析，完成发光灯的连接以及代码的编写。学生演示